Цыклоны Беларусі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уводзіны

Мэта дадзенай курсавой работы - апісаць пазатрапічныя цыклоны і антыцыклоны і ахарактарызаваць іх уласцівасці, перыядычнасць і зменлівасць, ступень уплыву на кліматычнае становішча атмасферы і, у тым ліку, на гаспадарчую дзейнасць чалавека. У рабоце будзе разгледзены шэраг пытанняў, якія павінны максімальна дакладна адлюстраваць асноўныя задачы.

Па-першае будзе разглядацца дзейнасць барычных утварэнняў ва ўмераных шыротах, ступень значнасці іх уздзеяння на агульны кліматычны стан.

Наступная задача - апісанне атмасферных франтоў і, у тым ліку, галоўных. Гэтае пытанне вельмі важнае. Таму што амаль усе цыклоны і антыцыклоны франтальнага паходжання.

Вялікае значэнне прысвечана пытанню ўтварэння барычных з'яў, ступеняў іх развіцця і варыянтаў эвалюцыі.

Будзе раскрыта пытанне руху цыклонаў і антыцыклонаў, асаблівасцям і траекторыям.

Адно з самых галоўных пытанняў - асаблівасці надвор'я, якія належаць цыклонам і антыцыклонам. Адлюстраванне ўласцівасцяў надвор'я розных барычных ўтварэнняу вельмі неабходна чалавеку, бо надвор'е непасрэдна уплывае на яго жыццё і гаспадарку.

Таксама будзе раскрыта пытанне энергетыкі цыклонаў і антыцыклонаў, пераўтварэнне сонечнай энергіі ш кінетычную і адлюстраванне прыроды паходжання барычных з'яў.

Апошняе пытанне прысвечана касмічным здымкам. Гэта вельмі важнае пытанне, бо дадзеная інфармацыя дазваляе чалавеку сачыць за надвор'ем і прагнахаваць яго.

На сённяшні дзень гэтае пытанне вельмі актуальнае, таму што атмасфера знаходзіцца ў стане глабальнага пацяплення і асноўныя кліматычныя сістэмы падвяргаюцца зменам. Тым больш, што цыклоны і антыцыклоны - адны з галоўных кліматаўтваральных з'яў.

Дзеля напісання курсавой работы будзе выкарыстоўвацца літаратура па кліматалогіі, сінаптычнай метэаралогіі, фізічнай метэаралогіі, метэаралагічныя і фізічныя інтэрнет-сайты. Будуць выкарыстаны касмічныя здымкі, малюнкі, карты і інш.



1. Цыкланічная дзейнасць ва ўмераных шыротах

цыклон кліматычны барычны

Ва ўмераных шыротах пануе заходні перанос паветраных мас, які ахоплівае ўсю трапасферу і стратасферу. Асабліва частая паўтаральнасць заходніх вятроў характэрна для ўмераных шырот Паўднёвага паўшар'я. Заходні перанос ва ўмераных шыротах абумоўлены паніжэннем тэмпературы паветра і атмасфернага ціску ад трапічных да палярных шырот.

Важнай асаблівасцю цыркуляцыі атмасферы ва ўмераных шыротах з'яўляецца бесперапыннае ўзнікненне, развіццё, перамяшчэнне і затуханне буйнамаштабных атмасферных віхраў - цыклонаў і антыцыклонаў. Акрамя таго, ўмераныя шыроты з'яўляюцца полем дзейнасці ўмеранай, арктычнай (антарктычнай) і трапічнай паветраных мас.

Паміж арктычнай і ўмеранай паветранымі масамі ўтвараюцца арктычны, а паміж ўмеранай і трапічнай - умераны (палярны) атмасферныя франты. Яны лічацца галоўнымі атмасфернымі франтамі, распаўсюджваюцца на ўсю трапасферу і ахопліваюць увесь зямны шар. Таму іх яшчэ называюць планетарнымі вышыннымі франтальнымі зонамі.

Каля зямной паверхні шырыня франтальнай зоны складае 10-20 км. З вышынёй яна пашыраецца, а тэмпературныя і барычныя градыенты ў межах зоны павялічваюцца. Таму ў межах галоўных франтоў скорасць ветру па меры падняцця ўверх хутка расце і на вышыні трапапаўзы ўзнікае перанос паветра ў выглядзе вузкіх трапасферных струменных плыней.

Важнай складальнай агульнай цыркуляцыі атмасферы ў пазатрапічных шыротах з'яўляецца мусонная цыркуляцыя, абумоўленая сезонным змяненнем атмасфернага ціску над кантынентамі.

Цыркуляцыя ва ўмераных шыротах набывае складаны характар у выніку інтэнсіўнай цыкланічнай дзейнасці. На працягу года ва ўмераных шыротах праходзяць сотні цыклонаў, кожны з якіх можа ахопліваць тэрыторыю ад 1 да 3 тыс. Км у дыяметры.

Акрамя таго, умераныя шыроты знаходзяцца пад уплывам перманентных акіянічных і сезонных кантынентальных цэнтраў дзеяння атмасферы. Да пастаянных акіянічных цэнтраў адносяцца Азорскі і Ганалульскі максімумы, Ісландскі і Алеуцкі мінімумы, а да сезонных кантынентальных цэнтраў - зімовыя Азіяцкі і Канадскі максімумы, летнія Азіяцкі і Амерыканскі мінімумы.

Цэнтры высокага і нізкага ціску ўзаемадзейнічаюць, што ўпдывае на фарміраванне надвор'я і клімату ў пазатрапічных шыротах Паўночнага паўшар'я.

Ва ўмераных шыротах пераважаюць палярныя паветраныя масы марскога і кантынентальнага паходжання. Аднак нярэдка сюды ўрываюцца арктычныя і трапічныя масы паветра. У выніку ўзаемадзеяння палярнай паветранай масы з арктычным і трапічным паветрам ўмараныя шыроты з'яўляюцца арэнай інтэнсіўнай франтальнай і цыкланічнай дзейнасці. Бесперапыннае вандраванне атмасферных франтоў, цыклонаў і антыцыклонаў забяспечвае міжшыротны абмен паветраных мас і надае пагодна-кліматычным умовам ва ўмераных шыротах выключную часавую і прасторавую зменлівасць.

У перыяды развіцця Эль-Ніньё адбываецца зрушэнне траекторый цыклонаў і пояса субтрапічных максімумаў у больш высокія шыроты. Гэта прыводзіць да цёплых зім і засушлівага лета.

Цыклоны і антыцыклоны ўмераных ўырот узнікаюць пераважна на галоўных франтах, пад якімі разумеюцца вышынныя франтальныя зоны. Звычайна на павнрхні фронту ўзнікае і развіваецца не адзін, а серыя цыклонаў (тры і больш). Першым ў серыі часцей з'яўляецца аклюзаваны цыклон, а апошнім - найбольш малады. Цыклоны адной серыі аддзелены адзін ад аднаго антыцыклонамі - грабянямі высокага ціску.

У сваім руху на ўсход цыклоны ссоўваюцца ў высокія, а антыцыклоны - у нізкія шыроты, г. зн., што антыцыклоны пераносяць халоднае паветра ўмераных шырот у субтрапічныя. Пры гэтым халодныя паветраныя масы праграваюцца ад зямной паверхні, а таксама за кошт адыябатычных працэсаў, характэрных для антыцыклонаў. Ў выніку гэтага ўмераная паветраная маса трансфармуецца і набывае ўласцівасці трапічнага паветра.

Цыклоны існуюць некалькі сутак. Звычайна яны рухаюцца на ўсход са скорасцю каля 30 - 40 км/гадз, а бывае да 80 км/гадз. Аднак напрамкі іх руху могуць быць розныя, часам цыклоны рухаюцца нават на захад. Пастаяннае збіранне цыклонаў на шыротах 60-65? з'яўляецца прычынай ўтварэння паясоў нізкага ціску ва ўмераных шыротах.

Антыцыклоны таксама рухаюцца ва ўсходнім напрамку, але яны паступова ссоўваюцца да нізкіх (30 - 35?) шырот, дзе намнажаюцца т ўтвараюць зоны субтрапічных барычных максімумаў.



2. Галоўныя атмасферныя франты

2.1 Атмасферныя франты

Нераўнамернае награванне зямной паверхні і ніжніх слаёў атмасферы з'яўляецца прычынай ўзнікнення гарызантальных градыентаў тэмпературы. Асабліва вялікія гарызантальныя градыенты тэмпературы паветра ствараюцца паміж высокімі і нізкімі шыротамі. З прычыны гарызантальнага пераносу цёплыя і халодныя паветраныя масы могуць збліжацца адзін з адным ці, наадварот, выдаляцца адзін ад аднаго.

Пры збліжэнні паветраных мас, якія маюць розныя характарыстыкі, у зоне паміж імі павялічваюцца гарызантальныя градыенты тэмпературы паветра, вільготнасці, ціску, узрастае хуткасць ветру. Наадварот, пры выдаленні паветраных мас адзін ад аднаго градыенты метэаралагічных велічынь і хуткасці ветру памяншаюцца.

Пераходныя зоны ў трапасферы, у якіх адбываецца збліжэнне паветраных мас з рознымі характарыстыкамі, завуцца франтальнымі зонамі або франтальнымі паверхнямі.

У гарызантальным кірунку працягласць франтоў, як і паветраных мас, мае сотні ці тысячы кіламетраў, па вертыкалі - каля 5 км, шырыня франтальнай зоны ў паверхні Зямлі - парадку сотні кіламетраў, на вышынях - некалькі сотняў кіламетраў.

Франтальныя зоны характарызуюцца значнымі зменамі тэмпературы паветра, вільготнасці, кірункаў ветру ўздоўж гарызантальнай паверхні, як на ўзроўні Зямлі, так і вышэй.

Праекцыя франтальнай паверхні на прыземнай сінаптычную карту называецца атмасферным фронтам, на карты барычнай тапаграфіі - высотнай франтальнай зонай (ВФЗ). (мал. 1)



2.2 Асноўныя атмасферныя франты

Па цыркуляцыйнай значнасці і прасторавай працягласці вылучаюць: асноўныя (трапасферныя, высокія), другасныя (прыземныя, нізкія) і верхнія атмасферныя франты.

Да асноўных адносяцца атмасферныя франты, якія маюць вялікую гарызантальную (некалькі тысяч кіламетраў) і вертыкальную (некалькі кіламетраў) працягласць. Асноўныя франты падзяляюць паветраныя масы, якія істотна адрозніваюцца па сваіх уласцівасцях. Прасочваюцца на прыземным і вышынных картах надвор'я. На вышынях у трапасферы і на картах асноўны фронт адлюстроўваецца як зона згушчэння изагіпсаў - вышынная франтальная зона (ВФЗ).

Кантраст тэмпературы ў зоне асноўнага фронту на прыземнай карце надвор'я перавышае5° С на 100 км. У высотнай франтальнай зоне, звязанай з асноўным фронтам, градыенты геапотэнцыяла ў сярэдняй трапасферы складаюць больш 16 ГП. дам/1000 км і больш (або 8° С/100 км і больш). Франты, вызначаныя па геаграфічнай прыкмеце (арктычныя, палярныя, а таксама ВЗК), адносяцца да асноўных.

На галоўных франтах ў трапасферы ўзнікаюць хвалі даўжынёй ад сотняў да тысяч кіламетраў. На франтах з прычыны баракліннай неўстойлівасці атмасферы адбываецца пераўтварэнне патэнцыйнай і ўнутранай энэргіі ў кінетычную. Затым, пад уздзеяннем адхіляючай сілы кручэння Зямлі, доўгія хвалі пераўтвараюцца ў буйнамаштабныя віхуры - цыклоны і антыцыклоны.

Цыклон зараджаецца ў даліне хвалі, а ў яе грэбні - антыцыклон. Працэсы ўзнікнення, развіцця, перамяшчэння і згасання цыклонаў і антыцыклонаў аб'яднаюць пад агульнай навай цыкланічная дзейнасць. Ва ўмераных шыротах цыкланічная дзейнасць з'яўляецца асноўнай формай агульнай цыркуляцыі атмасферы.



3. Узнікненне цыклонаў і антыцыклонаў

3.1 Узнікненне цыклонаў і антыцыклонаў

Цыклоны і антыцыклоны ўмераных шырот ўзнікаюць пераважна на галоўных франтах, пад якімі разумеюцца вышынныя франтальныя зоны. З-за рознасці тэмператур, атмасфернага ціску і розных напрамкаў ветру паміж дзьвума паветранымі масам, што ўтвараюць фронт, а таксама пад ўздзеяннем адхіляючай сілы Карыяліса адбываецца дэфармацыя фронту. Гэта значыц, што на яго паверхні ўзнікаюць велізарныя хвалі даўжынёй больш за 1000 км, якія паступова прасоўваюцца з захаду на ўсход.

У працэсе эвалюцыі цыклон праходзіць шэраг стадый, якія будуць разгледзены далей.

3.2 Умовы ўзнікнавення барычных утварэнняў

Пераважная большасць цыклонаў, якія ўзнікаюць ва ўмераных шыротах, з'яўляюцца франтальнымі хвалевымі абурэннямі.

Франтальныя цыклоны (і антыцыклоны) з'яўляюцца вынікам ўзнікнення на трапасферным фронце дынамічна няўстойлівых бараклінных хваль. Бараклінная няўстойлівасць вызначаецца як дынамічная няўстойлівасць ў асноўным пераносе (у увогуле, занальным) у атмасферы, звязаная з наяўнасцю мэрыдыянальнага градыенту тэмпературы, і, такім чынам, тэрмічнага ветру. Атмасфера пры гэтым знаходзіцца ў квазігеастрафічнай раўнавазе (стан руху, пры якім гарызантальная складнік адхіляе сілы кручэння Зямлі ўраўнаважвае сілу гарызантальнага барычнага градыенту ва ўсіх кропках поля, г.зн. вецер у кропках поля з'яўляецца геастрафічным, што можа быць прынята ў свабоднай атмасферы, за выключэннем экватарыяльных шырот) і валодае статычнай ўстойлівасцю.

Абурэнне стану раўнавагі ў атмасферы выяўляецца ў хвалевым руху. Калі амплітуда хвалі памяншаецца з часам, то агульны стан руху ўстойлівы (і хвалю можна назваць ўстойлівай). Пры ўзрастанні амплітуды хвалі з часам стан руху з'яўляецца няўстойлівым (хваля няўстойлівая). Хвалі на франтах бываюць і ўстойлівымі і няўстойлівымі. Устойлівыя хвалі звязаныя з неглыбокімі дэпрэсіямі ў барычнай поле, і іх уплыў на надвор'е невялікі. Значна важней няўстойлівыя франтальныя хвалі, якія развіваюцца з паступова нарастальнай амплітудай да тых часоў, пакуль абурэнне не ператворыцца ў віхуры.

Фактарамі волнообразования ў атмасферы з'яўляюцца сціскальнасць паветра, сіла цяжару, разрыў у полі ветру, кручэнне Зямлі.

У выніку сціскальнасці паветра ўзнікаюць падоўжныя гукавыя хвалі, якія па сваіх характарыстыках не маюць нічога агульнага з цыклонамі.

Сіла цяжару абумоўлівае ўзнікненне гравітацыйных хваль (прыкладам з'яўляюцца хвалі на паверхні вады ад кінутага каменя). Пры хвалевым руху адбываецца вагальны пераход патэнцыйнай энергіі ў кінэтычную і назад. Гравітацыйныя хвалі устойлівыя і паступова згасаюць з прычыны трэння. Гравітацыйныя хвалі ў атмасферы маюць даўжыні ў дзесяткі і сотні метраў, г.зн. на шмат парадкаў ніжэй парадку цыкланічную абурэнняў.

Хвалі, звязаныя з разрывам ветру, у адрозненне ад гравітацыйных хваль, няўстойлівыя, прычым, амплітуда расце з часам тым хутчэй, чым менш даўжыня хвалі.

Пад уплывам сіл інэрцыі - цэнтрабежнай і карыялісавай - абурэнне ў асяроддзі таксама можа прывесці да хвалевым руху з прасторава-часавымі маштабамі, падобнымі з маштабамі цыкланічных хваль. Хоць атмасфера не мае пастаяннай кутняй хуткасці, з прычыны наяўнасці сістэмы вятроў, нягледзячы на гэта, пры існуючых вятрах хвалі інэрцыі цыкланічных памераў у атмасферы будуць устойлівымі (а ў рэальных умовах яны няўстойлівыя).

Такім чынам, цыкланічныя хвалі не могуць быць чыста інэрцыйнымі, не з'яўляюцца яны і гравітацыйна-інэрцыйнымі. Цыкланічныя хвалі - гэта комплексныя хвалі, у стварэнні якіх гуляюць ролю ўсе тры фактары: сіла цяжару, інэрцыя (Кручэнне Зямлі), зрух (разрыў у полі ветру). Няўстойлівасць цыкланічную хваль абумоўлена менавіта наяўнасцю разрыву ветру на франтальнай паверхні (хвалі разрыву або зруху).

Ўстойлівасць, абумоўленую сілай цяжару, прынята называць статычнай ці гравітацыйнай, устойлівасць, абумоўленую сіламі інэрцыі і, у прыватнасці, адхіляе сілай кручэння Зямлі, - дынамічнай устойлівасцю, няўстойлівасць, абумоўленую разрывам ветру, - разрыўной няўстойлівасцю.

Ступень ўстойлівасці ўзнікаючых цыкланічных хваль будзе рознай, у залежнасці ад іх даўжыні, паколькі з даўжынёй хвалі змяняецца як статычная, так і дынамічная ўстойлівасць. Разрыўная няўстойлівасць не залежыць ад даўжыні хвалі. Няўстойлівыя хвалі будуць узнікаць у інтэрвале даўжынь ад 500 да 3000 км (сінаптычнай маштаб), дзе статычная ўстойлівасць меншае, паколькі узрослая адхіляюцца сіла набліжае арбіты вагальных рухаў часціц да гарызантальнага становішча, дынамічная ўстойлівасць ўзрастае разам з адхіляе сілай, але іх сума не перакрывае разрыўную няўстойлівасць.

3.3 Нефрантальныя барычныя ўтварэнні

Акрамя франтальных барычных утварэнняў, могуць існаваць і нефрантальныя цыклоны і антыцыклоны, якія фармуюцца ў аднастайнай паветранай масе пад уздзеяннем прагрэву або ахладжэння падсцілаючай паверхні і лакальна звязаныя з пэўным раёнам. Іх называюць тэрмічныя ці мясцовыя цыклоны і антыцыклоны.

Узімку мясцовыя цыклоны ўзнікаюць над адкрытымі морамі, акружанымі халоднай сушай, летам - над прагрэтымі ўчасткамі кантынента.

Тэрмічныя антыцыклоны летам ўзнікаюць над астуджанымі морамі, зімой - над выхаладжанымі ўчасткамі сушы.

Як правіла, мясцовыя або тэрмічныя барычныя ўтварэнні - гэта неглыбокія і размытыя барычныя ўтварэнні з малымі барычнымі градыентамі. Працягласць іх існавання можа не перавышаць некалькіх гадзін.

Пад уплывам мясцовай перашкоды на наветренным баку часам узнікаюць араграфічныя антыцыклоны, на зацішнага - араграфічныя цыклоны.

Араграфічныя цыклоны і антыцыклоны звычайна прывязаныя да канкрэтнага фізіка-геаграфічнага раёна (напрыклад, араграфічныя цыклоны паўночнага Каўказа, Скандынавіі), яны маларухомыя і знікаюць пры змене напрамку паветранага патоку.

Пры спрыяльных цыркуляцыйных умовах і тэрмічныя і араграфічныя цыклоны і антыцыклоны могуць ператварыцца ў франтальныя барычныя ўтварэнні і набыць паступальны рух.



4. Стадыі эвалюцыі цыклонаў

4.1 Стадыі развіцця цыклонаў

1. Пачатковая стадыя (стадыя ўзнікнення),

2. Стадыя маладога цыклону,

3. Стадыя максімальнага развіцця,

4. Стадыя запаўнення цыклона.

Для пачатковай стадыі развіцця цыклону, якая доўжыцца прыкладна суткі, характэрны працэс ад першых прыкмет ўзнікнення да з'яўлення першай замкнёнай ізабары на прыземнай карце надвор'я. Рознасць ціску паміж цэнтрам і перыферыяй складае не больш 5-10 мб. На вышынях віхуры ў пачатковай стадыі не прасочваюцца.

У другой стадыі развіцця, працягласць якой таксама звычайна не больш сутак, цыклоны маюць ужо не менш 2-х замкнёных ізабар. Тэрмабарычнае поле дэфармуецца, цыклон паглыбляецца, ператвараецца ў магутную атмасферную віхуру са значнымі хуткасцямі ветру. Цыкланічная цыркуляцыя распаўсюджваецца ў верхнія пласты атмасферы.

Трэцяя стадыя характарызуецца найменшым ціскам у цэнтры цыклона. Працягласць стадыі не больш 12-24 ч.

У апошняй стадыі цыклон запаўняецца. У паверхні Зямлі ў цэнтры цыклона ціск павышаецца. Гарызантальныя градыенты ціску і хуткасці ветру паступова памяншаюцца. Дадзеная стадыя найбольш працяглая - 4 суткі і больш.

4.2 Пачатковая стадыя развіцця цыклону

Працягласць пачатковай стадыі цыклону ад першых прыкмет ўзнікнення барычнага ўтварэння да з'яўлення першай замкнёнай ізабар на прыземнай карце надвор'я - прыкладна суткі. У пачатковай стадыі развіцця цыклону градыенты ціску і вятры слабыя, атмасферны фронт слаба абураны. Цыклон ў пачатковай стадыі - звычайна нізкае барычнае ўтварэнне.

Над прыземным цэнтрам у сярэдняй трапасферы назіраецца густая сістэма изагіпс з нізкім ціскам на поўнач ад прыземнага цэнтра і высокім ціскам на поўдні - вышынная франтальная зона.

Прыземны цэнтр размяшчаецца на антыцыкланічнам баку франтальнай зоны пад пярэдняй часткай высотнай барычнай лагчыны, дзе назіраецца слабы расход изагіпс. Тэрмабарычнае поле спрыяе далейшаму развіццю цыклона.

4.3 Стадыя маладога цыклону

Дадзеная стадыя доўжыцца не больш за 1 суткі, звычайна 12 ч. У паверхні Зямлі цыклон паглыбіўся, г.зн. ціск у цэнтры панізіўся, павялічылася колькасць замкнёных ізабар, павялічылася цыкланічная крывізна халоднага фронту, павузіўся цёплы сектар.

Цэнтр маладога цыклону супадае з вяршыняй цёплага сектара. У гэтай стадыі ў сістэме цыклону адзначаюцца найбольшыя хуткасці ветру.

Тэрмабарычнае поле значна дэфармуецца. Зона найбольшай гушчыні изагіпс са значнымі хуткасцямі ветру зрушылася на поўдзень ад прыземнага цэнтра.

Над пярэдняй часткай прыземнага цыклону фармуецца выяўлены барычны грэбень, у тыле - барычнай лагчына. Умовы для далейшага развіцця цыклону найбольш спрыяльныя: прыземны цэнтр цыклону размяшчаецца пад зонай значных градыентаў геапатэнцыялу у трапасферы, цыкланічная крывізна разбежных изагіпс памяншаецца па струмені.

Размеркаванне адвекцыі і дынамічных змен ціску ў гэтай стадыі ў асноўным мала адрозніваюцца ад іх размеркавання ў папярэдняй стадыі.

Над пярэдняй часткай прыземнага цыклону і над яго цёплым сектарам размяшчаецца тэрмічны грэбень, над тылавой - тэрмічная лагчына. Цыклон з'яўляецца тэрмічна асіметрычнай барычным утварэннем. У пярэдняй частцы цыклону ўзмацняецца адвекцыя цяпла, у тылавой - адвекцыя холаду, што абумоўлівае ўзмацненне тэрмічных змяненняў ціску. Вобласці падзення ціску па-ранейшаму захопліваюць цэнтральную частку цыклону, найбольшае падзенне ціску назіраецца ў яго пярэдняй частцы.

У пярэдняй частцы маладога цыклону назіраюцца воблака і ападкі цёплага фронту, у цёплым сектары - туманы, слаістыя аблокі, морась. У тыле цыклона - характэрная для халоднага фронту канвектыўная воблачнасць, ліўневыя ападкі, затым пасля праходжання халоднага фронту - умовы надвор'я, уласцівыя няўстойлівай халоднай паветранай масе.

Стадыя маладога цыклону працягваецца да таго часу, пакуль у цыклоне захоўваецца цёплы сектар у паверхні Зямлі. Далейшае развіццё цыклона прыводзіць да працэсу аклюдавання цыклона. Цыклон пераходзіць у стадыю максімальнага развіцця.

4.4 Стадыя максімальнага развіцця цыклону

У трэцяй стадыі развіцця, або стадыі максімальнага развіцця, цыклон у

паверхні Зямлі дасягае найбольшай глыбіні, пасля чаго пачынаецца яго запаўненне (Мал. 4.3). Працягласць стадыі ад 12 гадзін да сутак.

Прыземнай поле ціску ў цыклоне характарызуецца вялікім лікам замкнёных ізабар і значнымі барычнымі градыентамі. Адбываецца смыканне цёплага і халоднага франтоў - аклюдаванне цыклона. Цёплы сектар цыклону значна памяншаецца: па тэрмічным грэбні цыклону ў трапасферы праходзіць лінія фронту аклюзіі у паверхні Зямлі.

Тэмпературы над тылавой і цэнтральнай часткай цыклону памяншаюцца. Зона найбольшых гарызантальных градыентаў тэмпературы размяшчаецца на перыферыі адносна прыземнага цыклона. Грэбень цяпла значна павузіўся і зрушыўся ў пярэднюю частку цыклона. Лагчына холаду размяшчаецца бліжэй да цэнтра прыземнага цыклона.

Франтальная зона з вялікімі гарызантальнымі тэрмічнымі градыентамі зрушылася на перыферыю цыклону ў бок цёплага паветра.

Франты, застаючыся ў зоне найбольшых тэмпературных градыентаў, таксама ссоўваюцца на перыферыю цыклону, дзе размяшчаецца ўчастак вышыннай франтальнай зоны. Сюды ж перамяшчаюцца вобласці дынамічнага падзення і росту ціску, інтэнсіўнасць якіх памяншаецца. Лініі нулявога дынамічнага змены ціску і нулявой адвекцыі супадаюць і праходзяць праз цэнтр прыземнага цыклона.

4.5 Стадыя аклюзавання цыклону

Цэнтр цыклону у паверхні Зямлі запаўняецца, у цыклоне знаходзіцца толькі халоднае паветра, цэнтры цыклона у паверхні Зямлі і на вышынях практычна супадаюць і сумяшчаюцца з цэнтральнай часткай вобласці холаду.

Цыклон становіцца тэрмічна сіметрычным барычнам утварэннем. Працягласць дадзенай стадыі - звычайна ад 4 сутак і больш.

З самага пачатку развіцьця цыклону ў яго сістэме бесперапынна адбываецца паніжэнне тэмпературы паветра на вышынях. Абумоўлена гэта двума прычынамі: ўварваннем холаду ў тыле (адвекцыя холаду) і астуджэннем паветра з прычыны ўзыходзячых вертыкальных токаў, г.зн. адыябатычным астуджэннем.

У выніку агульнага паніжэння тэмпературы паветра ў сістэме цыклону першапачаткова існаваўшыя гарызантальныя кантрасты тэмпературы перамяшчаюцца на яго перыферыю, а цыклон запаўняецца аднастайным халодным паветрам. Працэс перамяшчэння найбольшых кантрастаў тэмпературы ёсць працэс аклюдавання цыклону і паступовага спынення яго дзейнасці. Цыклон цалкам становіцца агменем холаду ў трапасферы. Изагіпсы ізатэрмы сярэдняй тэмпературы пласта размяшчаюцца амаль паралельна. На паўночна-заходняй перыферыі цыклону назіраецца адвекцыя цяпла, слабая адвекцыя цяпла захоўваецца на паўночна-ўсходняй перыферыі цыклона.

Цыкланічная віхура можа прасочвацца да верхняй мяжы трапасферы.

Франтальная зона размяшчаецца на далёкай перыферыі цыклона. Цыклон размяшчаецца на цыкланічным баку франтальнай зоны.

Пачынаючы са стадыі развітога цыклону, ідзе хуткі працэс аклюдавання, які прыводзіць да паглынання хмарнай паласы цёплага фронту, якая часткова яшчэ і размываецца. Паступова воблачнае паласа цёплага фронту практычна цалкам дэградуе, ад яе застаецца толькі невялікі выступ у пункту аклюзіі. У адрозненне ад цёплага фронту, халодны фронт застаецца актыўным на працягу наступных сутак пасля утварэння кампактнай хмарнай спіралі.

Воблачнасць фронту аклюзіі плаўна пераходзіць у хмарную паласу халоднага фронту, утворачы адзіную воблачную спіраль фронту аклюзіі, якая па меры аклюдавання цыклону ўсё больш закручваецца вакол вышыннага цэнтра цыклона.

Гэтая структура даволі ўстойлівая і доўжыцца каля 3-х сутак. У тыле цыклону з'яўляюцца хмарныя паласы другасных франтоў. Яны, як правіла, аддзеленыя ад цэнтра воблачнай віхуры бясхмарнай зонай шырынёй 200-300 км.

Існаванне такой воблачнай віхуры сведчыць аб малой рухомасці цыклона.



5. Стадыі эвалюцыі антыцыклонаў

5.1 Стадыі развіцця антыцыклону

У жыцці антыцыклону, гэтак жа, як і цыклону, вылучаюць некалькі

стадый развіцця:

1. Пачатковая стадыя (стадыя ўзнікнення),

2. Стадыя маладога антыцыклону,

3. Стадыя максімальнага развіцця антыцыклону (Блакіравання),

4. Стадыя разбурэння антыцыклону.

Найбольш спрыяльныя ўмовы для развіцця антыцыклону складаюцца, калі яго прыземны цэнтр размяшчаецца пад тылавой часткай высотнай барычнай лагчыны на АТ₅₀₀, у зоне значных гарызантальных градыентаў геапатэнцыяла (вышынная франтальная зона). Узмацняльным эфектам з'яўляецца збежнасць изагіпс пры іх цыкланічнай крывулі изагіпс, якая па патоку павялічваецца.

Тут адбываецца накапленне паветраных мас, што абумоўлівае дынамічны рост ціску.

Ціск у Зямлі павышаецца пры паніжэнні тэмпературы ў вышэйлеглым пласце атмасферы (адвекцыя холаду). Найбольшая адвекцыя холаду назіраецца за халодным фронтам у тыле цыклону або ў пярэдняй частцы узмацнаяючыхся антыцыклёнаў, дзе адбываецца адвектыўнае падвышэнне ціску і дзе фарміруецца вобласць сыходзячых рухаў паветра.

Звычайна стадыі ўзнікнення антыцыклону і маладога антыцыклону аб'ядноўваюць у адну з-за невялікіх адрозненняў ў структуры тэрмабарычнага поля.

У пачатку свайго развіцця антыцыклон мае звычайна выгляд адгор'і, якая ўзнікла у тыле цыклона. На вышынях антыцыкланічныя віхуры ў пачатковай стадыі не прасочваюцца. Стадыя максімальнага развіцця антыцыклону характарызуецца найбольшым ціскам у цэнтры.

У апошняй стадыі антыцыклон руйнуецца. У паверхні Зямлі ў цэнтры антыцыклону ціск паніжаецца.

5.2 Пачатковая стадыя развіцця антыцыклону

У пачатковай стадыі развіцця прыземны антыцыклон размяшчаецца пад тылавой часткай высотнай барычнай лагчыны, а барычны грэбень на вышынях ссунуты ў тылавую частку адносна прыземнага барычнай цэнтра. Над прыземным цэнтрам антыцыклону ў сярэдняй трапасферы размяшчаецца густая сістэма збежных изагіпс. (Мал. 5.1.). Хуткасці ветру над прыземным цэнтрам антыцыклону і некалькі правей ў сярэдняй трапасферы дасягаюць 70-80 км / ч.

Тэрмабарычнае поле спрыяе далейшаму развіццю антыцыклона.

На прыземнай карце надвор'я антыцыклон акрэсліваецца адной ізабарай. Рознасць ціску паміж цэнтрам і перыферыяй антыцыклону складае 5-10 мб. На вышыні 1-2 км антыцыкланічая віхура не выяўляецца.

Прыземны цэнтр антыцыклону размяшчаецца практычна пад тэрмічнай лагчынай. Ізатэрмы сярэдняй тэмпературы пласта карты адноснай тапаграфіі 500-1000 ў пярэдняй частцы адносна прыземнага цэнтра антыцыклону адхіляюцца ад ізагіпс налева, што адпавядае адвекцыі холаду ў ніжняй трапасферы. У тылавой частцы адносна прыземнага цэнтра размяшчаецца тэрмічны грэбень, і назіраецца адвекцыя цяпла Адвектыўны (Тэрмічны) рост ціску ў зямной паверхні ахоплівае пярэднюю частку антыцыклону, дзе адвекцыя холаду асабліва прыкметная. У тыле антыцыклону, дзе мае месца адвекцыя цяпла, назіраецца адвектыўнае падзенне ціску.

Лінія нулявой адвекцыі, якая праходзіць праз грэбень, дзеліць вобласць ўваходу ВФЗ на дзве часткі: пярэдняй, дзе мае месца адвекцыя холаду (адвектыўнае павышэнне ціску), і тылавыя, дзе мае месца адвекцыя цяпла (адвектыўнае падзенне ціску).

Такім чынам, сумарна, вобласць росту ціску ахоплівае цэнтральную і пярэднюю часткі антыцыклона. Найбольшы рост ціску ў паверхні Зямлі (дзе супадаюць вобласці адвектыўнага і дынамічнага росту ціску) адзначаецца ў пярэдняй часткі антыцыклона. У тылавой частцы, дзе дынамічны рост накладваецца на адвектыўнае падзенне (адвекцыя цяпла) сумарны рост у паверхні Зямлі будзе аслаблены. Аднак, да таго часу, пакуль вобласць значнага дынамічнага росту ціску займае цэнтральную частку прыземнага антыцыклону, дзе адвектыўная старонка ціску роўна нулю, будзе мець месца ўзмацненне ўзнікшага антыцыклона.

Такім чынам, у выніку ўзмацняючага дынамічнага росту ціску ў пярэдняй частцы ўваходу ВФЗ адбываецца дэфармацыя тэрмабарычнага поля, якая праводзіць да утварэння вышыннага грэбня. Пад гэтым грэбнем у Зямлі і афармляецца самастойны цэнтр антыцыклона. На вышынях, дзе павышэнне тэмпературы выклікае рост ціску, вобласць росту ціску ссоўваецца ў тылавых частках антыцыклону, у бок вобласці павышэння тэмпературы.

5.3 Стадыя маладога антыцыклону

Тэрмабарычнае поле маладога антыцыклону ў агульных рысах адпавядае структуры папярэдняй стадыі: барычны грэбень на вышынях па адносінах да прыземнага цэнтру антыцыклону прыкметна ссунуты ў тылавых частках антыцыклону, а над яго пярэдняй часткай размяшчаецца барычная лагчына.

Цэнтр антыцыклону у паверхні Зямлі размяшчаецца пад пярэдняй часткай барычнай грэбня ў зоне найбольшага згушчэння сыходзячыхся па струмені ізагіпс, антыцыкланічная крывізна якіх ўздоўж патоку памяншаецца. Пры такой структуры ізагіпс ўмовы для далейшага ўзмацнення антыцыклону найбольш спрыяльныя.

Збежнасць ізагіпс над пярэдняй часткай антыцыклону спрыяе дынамічнаму росту ціску. Тут таксама назіраецца адвекцыя холаду, што таксама спрыяе адвектыўнаму росту ціску.

У тылавой частцы антыцыклону назіраецца адвекцыя цяпла. Антыцыклон з'яўляецца тэрмічна асіметрычным барычным ўтварэннем. Тэрмічны грэбень некалькі адстае ад барычнага грэбня. Лініі нулявога адвектыўнага і дынамічнага змяненняў ціску ў гэтай стадыі пачынаюць збліжацца.

У паверхні Зямлі адзначаецца ўзмацненне антыцыклону - ён мае некалькі замкнёных ізабар. З вышынёй антыцыклон хутка знікае. Звычайна ў другой стадыі развіцця замкнёны цэнтр вышэй паверхні АТ₇₀₀ не прасочваецца.

Стадыя маладога антыцыклону завяршаецца пераходам яго ў стадыю максімальнага развіцця.

5.4 Стадыя максімальнага развіцця антыцыклону

Антыцыклон з'яўляецца магутным барычным ўтварэннем з высокім ціскам у прыземным цэнтры і разбежнай сістэмай прыземных вятроў. Па меры яго развіцця віхравая структура распаўсюджваецца ўсё вышэй і вышэй.

На вышынях над прыземным цэнтрам яшчэ існуе густая сістэма збежных ізагіпс з моцнымі вятрамі і значнымі градыентамі тэмпературы.

У ніжніх пластах трапасферы антыцыклон па-ранейшаму, размяшчаецца ў масах халоднага паветра. Аднак, па меры запаўнення антыцыклону аднастайным цёплым паветрам на вышынях з'яўляецца замкнёны цэнтр высокага ціску.

Лініі нулявога адвектыўнага і дынамічнага змяненняў ціску праходзяць праз цэнтральную частку антыцыклона. Гэта паказвае на тое, што дынамічны рост ціску ў цэнтры антыцыклону спыніўся, а вобласць найбольшага росту ціску перайшла на яго перыферыю. З гэтага моманту пачынаецца паслабленне антыцыклона.

Антыцыклон прымае ўстойлівую стратыфікацыю, аказваецца ў маларухомым стане, распаўсюджваецца на ўсю трапасферу і прыпыняе (блакіруе) заходні перанос паветраных мас і тым самым вымушае цыклоны змяняць звычайныя шляхі іх перамашчэння.

5.5 Стадыя разбурэння антыцыклону

У чацвёртай стадыі развіцця антыцыклон з'яўляецца высокім барычным ўтварэннем з квазівертыкальнай воссю. Замкнёныя цэнтры высокага ціску прасочваюцца на ўсіх узроўнях трапасферы, каардынаты вышыннага цэнтра практычна супадаюць з каардынатамі цэнтра у Зямлі.

З моманту ўзмацнення антыцыклону тэмпература паветра на вышынях павышаецца. У сістэме антыцыклону адбываецца апусканне паветра, і, такім чынам, яго сціск і награванне. У тылавой частцы антыцыклону адбываецца паступленне цёплага паветра (Адвекцыя цяпла) у яго сістэму. У выніку працягваецца адвекцыі цяпла і адыябатычнага награвання паветра антыцыклон запаўняецца аднастайным цёплым паветрам, а вобласць найбольшых гарызантальных кантрастаў тэмпературы перамяшчаецца на перыферыю. На карце адноснай тапаграфіі 500-1000 над прыземным цэнтрам размяшчаецца ачаг цяпла. Антыцыклон становіцца тэрмічна сіметрычным барычным ўтварэннем.

Адпаведна памяншэння гарызантальных градыентаў тэрмабарычнага поля трапасферы, Адвектыўныя і дынамічныя змены ціску ў галіне антыцыклону значна слабеюць.

З-за расходу паветраных плыняў у прыземным слоі атмасферы ціск у сістэме антыцыклону паніжаецца, і ён паступова руйнуецца, што на пачатковым этапе разбурэння больш прыкметна ў зямной паверхні.



6. Траекторыі руху цыклонаў і антыцыклонаў

Цыкланічная дзейнасць у абагульненым выглядзе можа быць ахарактарызаваная сярэдняй паўтаральнасцю праходжання цыклонаў і антыцыклёнаў ў канкрэтных раёнах.

Цыкланічныя віхуры, перамяшчаючыся ў асноўным у заходнім кірунку, маюць паўночны складнік сваіх траекторый. Антыцыклоны у адрозненне ад цыклонаў пры агульным, генеральным, перамяшчэнні на захад набываюць паўднёвую кампаненту траекторыі. Фізічны сэнс гэтай з'явы складаецца ў наступным. Мы ведаем, што вецер у цыклоне ў паўночным паўшар'і мае кірунак супраць гадзіннікавай стрэлкі і ў агульным заходнім пераносе, у якім знаходзіцца гэты віхор, кірунак ветру на паўднёвай перыферыі - процілегла яму. Увогуле, калі паўднёвая перыферыя віхуры паскараецца, а паўночная тармозіцца, ён, натуральна, пры агульным пераносе на захад атрымлівае паўночную кампаненту хуткасці, ссоўваючыся на паўночны ўсход, гэта значыць мае тэндэнцыю да зрушэння ў больш высокія шыроты. Пры перамяшчэнні антыцыклёнаў назіраецца зусім іншая карціна. Вятры на паўднёвай перыферыі процілеглыя агульнаму пераносу, а на паўночнай - супадаюць з ім. Антыцыклоны перамяшчаюцца на паўднёвы ўсход.

Так адбываецца над аднастайнай падсцілаючай паверхняй. Рэльеф на кантынентах, а таксама тэрмічная неаднароднасць зямной паверхні аказваюць уплыў як на эвалюцыю цыкланічных і антыцыкланічных віхур, так і на асаблівасці іх перамяшчэння.

Паясы нізкага ціску ў прыпалярных шыротах паўночнага і паўднёвага паўшар'яў фармуюцца пад уплывам пераважнай паўтаранасці праходжання і прыпынку тут цыклонаў у параўнанні з больш нізкімі, субтрапічныя шыротах, дзе пераважае паўтаральнасць праходжання і стацыяніравання антыцыклёнаў.



7. Надвор'е ў цыклонах і антыцыклонах

7.1 Надвор'е у цыклонах

Аб набліжэнні цыклону сведчыць паніжэнне ціску, Паяўленне спачатку пёрыстых, пёрыста-слаістых и высокаслаістых, а пасля слаіста-дажджавых аблокаў. У цыклоне воблачнае покрыва прымае выгляд спіралепадобнага віхру, у цэнтры якога сыходзяцца цёплы і халодны франты. У пярэдняй частцы цыклону, дзе развіваюцца аблокі цёплага фронту (Ns, As), выпадаюць пераважна аюложныя ападкі. Па меры набліжэння да цэнтра цыклону магутнасць воблачнага покрыва і інтэнсіўнасць ападкаў павялічваецца. Разам з тым перад цёплым фронтам пры вільгаценяўстойлівым стане паветра можа ўтварацца канвекцыйная воблачнасць (Cu, Cb), з якой звязаны навальніцы, праліўныя дажджы і шквалы.

Асноўным сінаптычным паказчыкам, які дазваляе меркаваць аб інтэнсіўнасці цыклону з'яўляецца яго глыбіня, інакш кажучы, значэнне ціску у цэнтры цыклону. Велічыня адмоўнай барычнай тэндэнцыі ў пярэдняй частцы цыклону характаразуе эвалюцыю і скорасць яго перамяшчэння. Калі велічыня адмоўнай барычнай тэндэнцыі ў пярэдняй частцы цыклону больш за 5 гПа на працягу 3 гадзін, то сінаптычныя працэсы праходзяць вельмі інтэнсіўна, а скорасць ветру ў цёплым фронце дасягае 20 м/с і нават перавышае.

У тылавой частцы цыклону, куды ўрываецца халодная паветраная мас, узмацняецца вецер, фарміруюцца кучава-дажджавыя воблакі, з якіх выпадаюць зрэдку імжыстыя ападкі. З надыходам цыклону ўзмацняецца вецер, прычым яго напрамкі могуць быць рознымі ў залежнасці ад той часткі, якой цыклон захоплівае тэрыторыю. Звычайна на паверхні фронту ўзнікае і развіваецца не адзін, а серыя цыклонаў (тры і больш). Першым у серыі часцей з'яўляецца аклюзаваны, а апошнім - найбольш малады цыклон. Яны адасабліваюцца адзін ад аднаго антыцыклонамі.

7.2 Надвор'е ў антыцыклонах

У цэнтры антыцыклону ў сувязі з сыходнымі рухамі паветра пераважае малавоблачнае надвор'е. Пры значнай вільготнасці паветра ў халодную палову года пад пластом інверсіі ссядання могуць назірацца суцэльныя аблокі St і Sc. У любы час года ў цэнтральнай частцы антыцыклону могуць назірацца радыяцыйныя туманы.

На перыферыі антыцыклону па ўмовах надвор'я можна выдзеліць 4 зоны: паўночную, паўднёвую, заходнюю і ўсходнюю ўскраіны (мал. 7.2.).

Паўночная ўскраіна антыцыклону непасрэдна звязана з цёплым сектарам цыклона. У халодны час года тут назіраюцца суцэльная і значная воблачнасць слаістых і слоіста-кучавых аблокаў (St, Sc), слабыя ападкі, туманы.

Часам тут назіраюцца ападкі з сістэмы слоістаабразных аблокаў As-Ns, звязаных з цёплым фронтам прымыкаючага цыклона. Улетку могуць развівацца кучавыя аблокі.

Паўднёвая ўскраіна антыцыклону прымыкае да паўночнай частцы цыклона. Тут нярэдкія аблокі верхняга яруса, часам - сярэдняга, прычым, узімку з высока-слаістых аблокаў (As) ападкі ў выглядзе снегу дасягаюць Зямлі. Пры значных градыентах ціску адзначаюцца моцныя вятры (напрыклад, тыпу Наварасійскай бары), завеі.

Заходняя перыферыя антыцыклону, якая прымыкае да пярэдняй ўскраіны цыклону, адрозніваецца моцнымі вятрамі, асабліва, калі антыцыклон маларухомы (блакавальны антыцыклон) і на яго перыферыі ствараюцца значныя градыенты тэмпературы і ціску.

Тут характэрныя воблакі верхняга яруса (Ci), якія з'яўляюцца прыкметамі цёплага фронту. У халоднае паўгоддзе нярэдка адзначаюцца слаістыя і слоістага-кучавыя аблокі (St, Sc), якія дасягаюць значнай вертыкальнай магутнасці, выпадаюць ападкі. Улетку пры высокіх тэмпературах паветра і значнай яго вільготнасці з'яўляюцца аблокі вертыкальнага развіцця, якія суправаджаюцца навальнічнай дзейнасцю.

Усходняя ўскраіна антыцыклону мяжуе з тылавой часткай цыклону. У няўстойлівай паветранай масе летам і днём развіваюцца ўсе віды кучавых аблокаў, з кучава-дажджавымі аблокамі Cb звязаныя ліўневыя ападкі, навальніцы. Зімой пераважае бясхмарнае або малавоблачнае надвор'е.

7.3 Агульная роля цыклонаў і антыцыклонаў у цеплаабмене

Цыклоны і антыцыклоны з'яўляюцца асноўным механізмам міжшыротнага цеплаабмену. Калі б не было такога цеплаабмену паміж нізкімі і высокімі шыротамі, то на экватары і ў тропіках тэмпература паветра была б на 10-20° С вышэй, а ва ўмераных шыротах ніжэй, чым назіральная ў рэчаіснасці. Менавіта цыклоны і антыцыклоны забяспечваюць перанос цёплых і вільготных паветраных мас паветра з поўдня на поўнач, а халодных і сухіх - з поўначы на поўдзень.



8. Энергетыка цыклонаў і антыцыклонаў

Калі ўявіць сабе два датыкальных адзін да аднаго патоку, якія рухаліся ў розныя бакі або з рознымі хуткасцямі, то тэорыя вучыць, - і вопыт цалкам пацвярджае гэтыя тэарэтычныя высновы, - што досыць самых нязначных прычын, каб бруі або ніткі аднаго струменя крыху ўдаліся ў масу іншага. Адной такой бруі пры спрыяльных умовах дастаткова, каб паўстала спачатку невялікая, элементарная віхура, якая пачне адразу ж на рахунак энергіі патокаў ўсмоктваць навакольныя масы. Калі абураючая спакойны рух абодвух патокаў энергія досыць вялікая і размеркаванне хуткасцяў і напрамкаў у патоках гэтаму спрыяе, вынікам такога працэсу павінна быць ўзнікненне віхуры, цалкам аналагічнай тым цыкланічным віхурам, якія апісаныя вышэй. Што датычыцца да віхур антыцыкланічных, то ўзнікненне іх, па дынамічнай тэорыі, можа з'явіцца следствам раней ўтворанай цыкланічную віхуры: узыходзячы струмень у адным месцы абавязкова выкліча на сваёй перыферыі супрацьлеглы сыходны рух, які і можа з'явіцца ў форме антыцыклона.

Пры развіцці цыклонаў хуткасці ветру ў іх ўзрастаюць; такім чынам, выдзяляецца вялікая колькасць кінетычнай энергіі. Адкуль бярэцца гэтая энергія?

Толькі часткова гэта тая кінэтычная энергія, якую паветраныя плыні мелі яшчэ да цыклонаўтварэння. У большай меры кінэтычная энергія цыклону ўзнікае зноўку за кошт патэнцыйнай энергіі становішча паветраных мас, падзяляемых фронтам, на якім адбываецца цыклонаўтварэнне. У цыклоне адбываюцца змены ўзаемнага становішча паветраных мас. У пачатку развіцця цыклону масы цёплага і халоднага паветра ляжаць у зямной паверхні бок аб бок; яны падзяляюцца нахільнай паверхняй фронту. У выніку эвалюцыі цыклону цёплае паветра адціскаецца ад зямной паверхні пасля аклюзіі і аказваецца ўвесь над халодным паветрам. Пры гэтым пераразмеркаванні паветраных мас у цыклоне агульны цэнтр цяжару сістэмы двух паветраных мас паніжаецца і, стала быць, патэнцыяльная энергія сістэмы памяньшаецца, а за кошт яе расце кінэтычная энергія. Акрамя таго, адначасова з пераходам патэнцыйнай энергіі ў кінэтычную энергію адбываецца пераход і ўнутранай энергіі паветраных мас у кінэтычную энергію: хуткасць ветру расце за кошт паніжэння тэмпературы паветраных мас у цыклоне. Можна сказаць, што асноўным умовай прыросту кінэтычнай энергіі цыклону з'яўляецца тэмпературны кантраст паветраных мас на фронце: менавіта ён вызначае патэнцыйную энергію сістэмы двух паветраных мас у цыклоне.



9. Цыклоны і антыцыклоны на касмічных здымках

Пачынаючы з 1960-х гг., Інфармацыя аб атмасферных умовах паступае з касмічных метэаспадарожнікаў. Існуе два асноўных тыпу такіх спадарожнікаў. Геастацыянарныя выводзяцца на арбіту з вышынёй прыкладна З6 000 км над экватарам, што забяспечвае агляд шырокай тэрыторыі. Яны рухаюцца з хуткасцю кручэння планеты, таму заўсёды знаходзяцца над адной і той жа часткай зямнога шара. Кожныя паўгадзіны са спадарожнікаў на зямлю перадаюцца здымкі цэлага паўшар'я. Серыя такіх здымкаў дазваляе метэаролагам вызначыць кірунак і хуткасць перамяшчэння паветраных патокаў.

Вышыня палёту палярна-арбітальных спадарожнікаў значна менш (каля 850 км над зямлёй), таму з іх бачныя толькі 2% паверхні планеты. Але арбіта гэтых спадарожнікаў праходзіць над абодвума полюсамі, і за пэўны перыяд часу, па меры кручэння Зямлі, яны пасылаюць здымкі ўсёй зямной паверхні ў выглядзе асобных палос.

Першыя спадарожнікі рабілі фатаграфіі Зямлі са змяняючайся структурай воблачнасці. На іх бачныя зоны зараджэння ураганаў, кірунак і хуткасць іх руху. Сёння такія дадзеныя аналізуюцца, і ў выпадку набліжэння стыхіі да сушы даюцца штармавыя папярэджаньні. Здымкі аблокаў пацвярджаюць тэорыю фарміравання абласцей нізкага ціску (цыклонаў) з халоднымі і цёплымі франтамі, вылучаную яшчэ ў 1920-я гг.

Сучасныя спадарожнікі не толькі перадаюць фатаграфіі Зямлі - яны абсталяваны датчыкамі для вымярэння тэмператур у паверхні і ў розных пластах атмасферы, а таксама вырабляюць некаторыя замеры вільготнасці.

Атрымліваецца са спадарожнікаў інфармацыя асабліва важная пры вывучэнні умоў надвор'я над акіянамі і ў паўднёвым паўшар'і, дзе адносна трохі метэастанцый.

Сусветная метэаралагічная арганізацыя (СМА) каардынуе абмен звесткамі аб надвор'і паміж усімі краінамі. Поўная інфармацыя паступае на метэастанцыі, дзе па ёй складаюцца прагнозы надвор'я.

У цяперашні час створаны аўтаматызаваныя сістэмы апрацоўкі спадарожнікавых шматспектральных фотаздымкаў. Фотаздымкі воблачнасці і падсцілачнай паверхні робяць у бачным і інфрачырвоным спектрах выпраменьвання.

Спадарожнікавыя здымкі, якія паказваюць воблачныя сістэмы, разам з сінаптычнымі картамі і картамі барычнай тапаграфіі выкарыстоўваюць пры прагнозе і аналізе надвор'я. З іх дапамогай вызначаюць разнастайныя характарыстыкі атмасферы: глабальнае размеркаванне воблачных палёў, барычныя сістэмы і іх эвалюцыю, атмасферныя франыты і інш.



Заключэнне

У дадзенай курсавой рабоце былі разгледзены такія пытанні, як дзейнасць цыклонаў і антыцыклонаў ва ўмераных шыротах, галоўныя атмасферныя франты, узнікненне і стадыі эвалюцыі цыклонаў і антыцыклонаў, траекторыі руху, надвор'е, энергетыка і касмічныя здымкі цыклонаў і антыцыклонаў.

Кожнае пытанне раскрыта з высокаі дакладнасцю. Для нагляднсці выкарыстаны малюнкі і касмічныя здымкі.

Пазатрапічныя цыклоны і антыцыклоны - галоўная кліматаўтваральная сіла ва ўмераных шыротах. Гэта тлумачыць вельмі высокую зменлівасць надвор'я у гэтых шыротах у адрозненні ад іншых. Цыклоны і антыцыклоны рухаюцца ў асноўным з захаду на ўсход, утвараецца заходні перанос паветраных мас, які і фарміруе дадзеныя асаблівасці клімату ўмераных шырот.

Паясы высокага ціску у субтропіках і нізкага ціску у прыпалярных шыротах фармуюцца таксама за кошт цыклонаў, якія рухаючыся адхіляюцца на поўнач, і антыцыклонаў, якія адхіляюцца на поўдзень.

Цыклоны і антыцыклоны з'яўляюцца асноўным механізмам міжшыротнага цеплаабмену, гэта перашкаджае залішняму разаграванню трапічных шырот і ахалоджванню ўмераных і палярных.

Цыклоны і антыцыклоны нясуць рознае надвор'е, у залежнасці ад месца ўтварэння. Яны фармуюць надвор'е ва ўмераных шыротах, у тым ліку і надвор'е на тэрыторыі Беларусі. Неабходнасць кантралявання інфармацыі аб утварэнні і руху цыклонаў і антыцыклонаў і прагназаванні сітуацыі відавочная. Таму пытанне гэтае актуальна як для сельскай гаспадаркі так і для транспарту, прамысловасці, будаўніцтва і іншых аспектаў чалавечага жыцця.



Список использованных источников

1. Каўрыга, П.А. Кліматалогія: вучэб. дапаможнік для студ. вну па геаграфічных спец. / П.А. Каўрыга. - Мінск: БДУ, 2008. - 216 с.

2. Семенченко Б.А. Физическая метеорология: учебник / Б.А. Семенченко. - Москва: Аспект Пресс, 2002. - 415 с.

Размещено на Allbest.ru